一、產(chǎn)品概述
光機(jī)電氣一體化控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”是依據(jù)機(jī)電一體化教學(xué)的要求而精心研制的。它在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場基礎(chǔ)上又針對教學(xué)及實(shí)訓(xùn)目的進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了機(jī)電一體化的安裝與調(diào)試能力。實(shí)訓(xùn)裝置由型材導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺、典型機(jī)電一體化設(shè)備機(jī)械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)模塊（包含上料單元、皮帶輸送檢測單元、氣動機(jī)械手搬運(yùn)單元、物料傳送倉儲單元）、觸摸屏、接線端子排和各種傳感器等組成。采用開放式和拆裝式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，使整個(gè)裝置能夠靈活的按實(shí)訓(xùn)教學(xué)或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的光機(jī)電一體化設(shè)備。模塊采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及抽屜式模塊放置架，互換性強(qiáng)。
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)集運(yùn)動控制、氣動控制、變頻調(diào)速、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、傳感器檢測、可編程控制、時(shí)序邏輯控制于一體。通過基于該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的使用、訓(xùn)練和培訓(xùn)，能充分鍛煉操作者團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、計(jì)劃組織能力、自動線安裝與調(diào)試能力、工程實(shí)施能力等。同時(shí)適合學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。
二、產(chǎn)品構(gòu)成：
實(shí)訓(xùn)裝置由由鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺、典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)模塊、接線端子排和各種傳感器、計(jì)算機(jī)等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，實(shí)訓(xùn)裝置用于機(jī)械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，也可添加機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備，使整個(gè)裝置能夠靈活的按教學(xué)或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化設(shè)備。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和抽屜式模塊放置架，互換性強(qiáng)；按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊。設(shè)備需完全符合電工電子全國職業(yè)技能大賽所要求，同時(shí)還要求具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產(chǎn)模擬系統(tǒng)，以配合各個(gè)用戶學(xué)校不同層次，不同專業(yè)的教學(xué)及培訓(xùn)要求。
三、產(chǎn)品配置
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序號 |
名稱 |
主要元件或型號、規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
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1. |
實(shí)訓(xùn)桌 |
1190×800×840 mm |
1張 |
桌臺采用的是20*80的鋁型材。 |
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2. |
觸摸屏模塊 |
7英寸 TFT真彩mcgs7062，65K色 |
1塊 |
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3. |
PLC模塊 |
選用三菱FX1N-40MR 5臺
SC-09通信線、5根，
FX1N-485BD通訊模塊 5塊
能完成（1）網(wǎng)絡(luò)的硬件連接、調(diào)試；（2）網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試；（3）基于485現(xiàn)場總線多臺PLC的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀寫程序編寫與調(diào)試。 |
1套 |
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4. |
變頻器模塊 |
三菱D720 功率≥0.75KW |
1塊 |
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5. |
電源模塊 |
三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個(gè)，熔斷器3只，單相電源插座2個(gè)，安全插座5個(gè)； |
1塊 |
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6. |
按鈕模塊 |
24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關(guān)2只，蜂鳴器1只，復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只； |
1套 |
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7. |
物料傳送機(jī)部件 |
三相交流減速電機(jī)（AC380V，輸出轉(zhuǎn)速130r/min）1臺，送料盤1個(gè)，光電開關(guān)1只； |
1套 |
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8. |
氣動機(jī)械手部件 |
單出雙桿氣缸2只，氣手爪1只，旋轉(zhuǎn)氣缸1只，磁性開關(guān)6只，氣流閥6只，非標(biāo)螺絲2只，雙控電磁換向閥1只；單控電磁閥2只，電磁閥和氣缸都采用日本SMC |
1套 |
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9. |
皮帶輸送機(jī)部件 |
三相減速電機(jī)（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺，平皮帶1355×49×2 mm 1條； |
1套 |
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10. |
加工機(jī)構(gòu) |
主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運(yùn)動裝置、主軸電機(jī)、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開關(guān)、電磁閥（日本SMC）、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器、主軸電機(jī)、滾珠絲桿副、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。 |
1套 |
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11. |
物件包裝機(jī)構(gòu) |
主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關(guān)（歐姆龍）、電磁閥、電機(jī)及驅(qū)動器、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。 |
1套 |
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12. |
物件分揀部件 |
單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關(guān)6只，物件導(dǎo)槽3個(gè)，單控電磁換向閥3只，氣缸和電磁閥均采用日本SMC |
1套 |
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13. |
物料倉儲機(jī)構(gòu) |
4自由度機(jī)械手，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，單出桿氣缸1只，氣動手指1只，電磁閥，光電開關(guān)，磁性開關(guān)，倉儲支架 |
1套 |
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14. |
接線端子模塊 |
接線端子和安全插座 |
1塊 |
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15. |
物料 |
金屬5個(gè)，尼龍黑白各5個(gè) |
15個(gè) |
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16. |
安全插線 |
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1套 |
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17. |
氣管 |
Φ4Φ6，氣管為藍(lán)色，每臺配有足量氣管 |
1套 |
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18. |
PLC編程線纜 |
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1條 |
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19. |
觸摸屏與計(jì)算機(jī)通信線 |
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1條 |
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20. |
觸摸屏與PLC通信線 |
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1條 |
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21. |
配套工具 |
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1套 |
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22. |
產(chǎn)品配套光盤 |
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1套 |
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23. |
電腦推車 |
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1臺 |
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24. |
塑料泡沫盒 |
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1套 |
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25. |
靜音空氣壓縮機(jī) |
0Mpa-1.0Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標(biāo)準(zhǔn) |
1臺 |
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四、技術(shù)參數(shù)
1. 交流電源：三相五線 AC 380V±10% 50 Hz；
2. 溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：長×寬×高=1200×800×1500 mm；
4. 整機(jī)功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保護(hù)措施：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。
1）設(shè)備結(jié)構(gòu)：
實(shí)訓(xùn)裝置臺架為鋁合金導(dǎo)軌式，實(shí)訓(xùn)考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結(jié)合，既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
2）鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺：可以安裝送料機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、傳輸分揀機(jī)構(gòu)。實(shí)訓(xùn)模塊及PLC主機(jī)等可以放置在拉出式的支架上。
3）觸摸屏模塊：MCG7062
4）PLC模塊及變頻器模塊：PLC 40點(diǎn)以上IO西門子；變頻器：西門子；模塊材料要求：高強(qiáng)度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進(jìn)口油墨絲印。
5）電源模塊：三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個(gè)，熔斷器3只，單相電源插座2個(gè)，安全插座5個(gè)；
按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關(guān)2只，蜂鳴器1只，復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；
6）一體化接線排：接線排殼體上兩側(cè)相對設(shè)置有一初級接線區(qū)（接線端子）和一次級接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對應(yīng)的安全插座通過導(dǎo)電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設(shè)有固定用的螺孔，可以固定在實(shí)訓(xùn)桌上。
7）井式上料機(jī)構(gòu)：井式工件庫1件，物料推出機(jī)構(gòu)1件，光電傳感器2只，磁性開關(guān)2只，單缸氣缸1只，單控電磁閥1只，警示燈1只，主要完成將工件庫中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
8）氣動機(jī)械手裝置：四自由度氣動機(jī)械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
9）加工機(jī)構(gòu)：主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運(yùn)動裝置、主軸電機(jī)、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開關(guān)、電磁閥、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器、主軸電機(jī)、滾珠絲桿副、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。
10）物件包裝機(jī)構(gòu)：主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關(guān)、電磁閥（日本SMC）、直流減速電機(jī)、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。
11）物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機(jī)驅(qū)動，在傳送帶端點(diǎn)處設(shè)計(jì)有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個(gè)出料槽，對應(yīng)位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時(shí)正對料槽位置裝有推料氣缸，共計(jì)三個(gè)氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
五、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：
1、氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目：
選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動控制元件，可完成下列氣動技術(shù)的工作任務(wù)：
項(xiàng)目一 氣動方向控制回路的安裝；
項(xiàng)目二 氣動速度控制回路的安裝；
項(xiàng)目三 擺動控制回路的安裝；
項(xiàng)目四 氣動順序控制回路的安裝；
項(xiàng)目五 氣動機(jī)械手裝置的安裝；
項(xiàng)目六 氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試；
2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項(xiàng)目：
選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列PLC應(yīng)用技術(shù)工作任務(wù)：
項(xiàng)目七 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫；
項(xiàng)目八 電動機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫；
項(xiàng)目九 氣動方向控制程序編寫；
項(xiàng)目十 氣動順序動作控制程序編寫；
項(xiàng)目十一 氣動機(jī)械手控制程序編寫；
項(xiàng)目十二 皮帶輸送機(jī)控制程序編寫；
項(xiàng)目十三 機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫；
項(xiàng)目十四 自動生產(chǎn)線控制程序編寫。
3、機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目
選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù)：
項(xiàng)目十五 傳動裝置同軸度的調(diào)整；
項(xiàng)目十六 皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整；
項(xiàng)目十七 搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試；
項(xiàng)目十八 物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試；
項(xiàng)目十九 送料設(shè)備的安裝與調(diào)試；
項(xiàng)目二十 自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試。
4、 自動控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試項(xiàng)目
選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù)：
項(xiàng)目二十一 多種傳感器的安裝與調(diào)試；
項(xiàng)目二十二 機(jī)械手的自動控制；
項(xiàng)目二十三 皮帶輸送機(jī)的自動控制；
項(xiàng)目二十四 機(jī)電一體化設(shè)備的自動控制；
項(xiàng)目二十五 PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；
項(xiàng)目二十六 自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試。
5.
PLC工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝及調(diào)試
系統(tǒng)選用三菱PLC主控制器，配合FX1N-485BD網(wǎng)絡(luò)模塊，基于本網(wǎng)絡(luò)通信功能，可完成下列工業(yè)現(xiàn)場總線通信技術(shù)訓(xùn)練任務(wù)：
項(xiàng)目二十七 N:N網(wǎng)絡(luò)的硬件連接、調(diào)試
項(xiàng)目二十八 N:N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試
項(xiàng)目二十九 基于多臺PLC的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀寫程序編寫與調(diào)試
6.
物料倉儲的安裝及調(diào)試
項(xiàng)目三十 氣動組件的應(yīng)用與裝調(diào)
項(xiàng)目四十 步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置與應(yīng)用
項(xiàng)目四十一 單軸運(yùn)動系統(tǒng)應(yīng)用
項(xiàng)目四十二 雙軸運(yùn)動系統(tǒng)應(yīng)用
項(xiàng)目四十三 絲桿傳動系統(tǒng)裝調(diào)與應(yīng)用
項(xiàng)目四十四 出入倉管理程序的應(yīng)用
項(xiàng)目四十五 貨倉分配管理應(yīng)用
項(xiàng)目四十六 倉庫統(tǒng)計(jì)與分類管理
項(xiàng)目四十七 脈沖定位控制應(yīng)用
項(xiàng)目四十八 步進(jìn)系統(tǒng)控制與應(yīng)用
